摘要：氮改性是提升活性炭甲醛吸附性能的有效方法之一。然而，氮改性基于响应曲面法优化氮掺杂活性炭的制备和CO2吸附性能研究活性炭中同时存在多种含氮官能团（如吡咯-N、吡啶-N、石墨-N等），特定类型含氮官能团对甲醛吸附的促进机制目前仍不清楚。本研究通过调整三聚氰胺和煤基活性炭的配比（0-2），实现了含氮官能团的定向调控。借助实验和密度泛函理论计算相结合的手段，探究了特定含氮官能团（吡咯-N、吡啶-N、石墨-N）、孔隙结构与甲醛吸附性能间的关联。结果表明：含氮官能团的引入提升了活性炭的甲醛吸附容量，但过量的氮改性会严重堵塞样品的孔道，降低其比表面积和孔容，从而不利于甲醛的吸附。计算结果表明，与原始碳片、吡啶-N和石墨-N改性的碳片相比，吡咯-N改性的碳片由于与甲醛形成了更强的氢键相互作用使其具有显著更高的甲醛吸附能（-33.26 kJ/mol）。当三聚氰胺和煤基活性炭的改性比例为1:1时，所制备的ACM-1样品同时具有丰富的吡咯-N物种和发达的微孔结构，从而展示了最佳的室温甲醛吸附性能，甲醛吸附量为2.02 mg/g。本研究结果可为高性能炭基甲醛吸附剂的设计提供理论指导。
文章目录
0 引 言
1 实验部分
1.1 试剂
1.2 活性炭改性
1.3 室温甲醛吸附性能评价
1.4 催化剂表征
1.5 计算方法
2 结果与讨论
2.1 样品表征
2.1.1 N2吸脱附分析
2.1.2 SEM表征
2.1.3 含氮官能团形成机制
2.1.4 XPS分析
2.2 样品室温甲醛吸附性能评价
2.3 构效关系分析
2.4 理论计算
3 结 论
